Verfahren zur Verkokung von Kohlen, welche infolge Treibens einen
starken Druck ' auf die Kammerwandungen ausüben Gegenstand der Erfindung ist ein
Verfahren zur Verkokung solcher Kohlen, welche bei der Verkokung infolge Treibens
.reinen starken Druck auf die Kammerwandungen ausüben. ' Im Sinne -der Erfindung
sollen unter treibenden Kohlen diejenigen Kohlenarten verstanden werden, die während.
der Verkokung kein oder nur ein geringes Schwinden oder Schrumpfen aufweisen-. Hierdurch
unterscheiden sich treibende Kohlen grundsätzlich von blähenden Kohlen, bei deren
Verkokung zwar .vorübergehend. auch hohe Treibdrücke auftreten, die aber nach Aufhören
dieser Drücke wieder schrumpfen bzw. schwinden. Da dieses. Schrumpfen zeitlich mit
der Koksbildung zusammenfällt, ergibt sich aus solcher Kohle ein gut zusammenhängender
Kokskuch--n, -der infolge des Schrumpfeng der Kohle nirgends an den Wandungen der
Kokskammer anliegt und sich daher einwandfrei drücken läßt. Bei treibender Kohle
dagegen dauert das Auftreten von: inneren Drücken auch dann noch an; wenn die Kohle
über den plastischen Zustand hinweg bereits auf die die Koksbildung herbeiführende
Temperaturzone erhitzt worden ist. Daraus folgt, daß der sich bildende Kokskuchen
durch die noch während der Koksbildung vorhandenen inneren Drücke fest gegen die
Wandungen der Kokskammer gepreßt wird, wodurch häufig die Entleerung der Kammer
praktisch unmöglich gemacht, zum mindesten aber außerordentlich erschwert wird.
Bei der Verkokung stark treibender Kohlen können natürlich die Kammerwandungen den
Beanspruchungen, die durch die Treibdrücke selbst, aber auch ebensosehr beim Ausdrücken
des aufgetriebenen und fest anliegenden Kokskuchens entstehen, nicht lange Widerstand
leisten, sondern werden iii: kurzer Zeit ausgebaucht, in ihrem Gefüge gelockert
und schließlich zerstört. Es sind aus diesem Grunde schon zahlreiche Versuche unternommen
worden, um die treibenden Eigenschaften der Kohle zu beseitigen oder sie wenigstens
auf ein erträgliches Maß herabzudrücken. Abgesehen von dem Ausweg, treibende Kohlen
nur in Mischung mit anderen nichttreibenden Kohlen zu verkoken, hat man auch schon
vorgeschlagen, treibende Kohle mittels Desintegratoren sehr fein zu zerkleinern.
Dieses, Verfahren führte bei schwach treibenden Kohlen zu ganz annehmbaren Ergebnissen,
bei stark treibenden Kohlen dagegen zu einem völligen Mißerfolg.Process for coking coals, which as a result of driving a
strong pressure 'exert on the chamber walls
Process for coking such coals, which during coking as a result of driving
.Exert pure, strong pressure on the chamber walls. 'In the sense of the invention
are to be understood under floating coals those types of coal that during.
the coking show little or no shrinkage or shrinkage. Through this
Floating coals differ fundamentally from blowing coals, with their
Coking, although temporarily. high driving pressures also occur, but they do so after stopping
these pressures shrink or disappear again. Since this. Shrink with time
the formation of coke coincides, a well-cohesive coal results from such coal
Kokskuch - n, -der nowhere on the walls of the as a result of the shrinkage of the coal
Coke chamber is applied and can therefore be pressed properly. With floating coal
on the other hand, the occurrence of: internal pressures continues even then; when the coal
beyond the plastic state to the one that causes coke formation
Temperature zone has been heated. It follows that the coke cake that forms
by the internal pressures still present during the formation of the coke firmly against the
Walls of the coke chamber is pressed, which often results in the emptying of the chamber
made practically impossible, but at least made extremely difficult.
When coking strongly floating coals, of course, the chamber walls can
Stresses caused by the driving pressures themselves, but also just as much when they are pushed out
of the swollen and tightly fitting coke cake arise, not long resistance
perform, but are iii: briefly bulged out, loosened in their structure
and eventually destroyed. For this reason, numerous attempts have already been made
been to eliminate the driving properties of coal, or at least them
to press down to a tolerable level. Apart from the way out, floating coals
You already have to coke only in a mixture with other non-propelling coals
proposed to crush floating coal very finely by means of disintegrators.
This procedure led to quite acceptable results with low-floating coals,
on the other hand, in the case of strongly floating coals, it is a complete failure.
Die Erfindung bezweckt, die beim Verkoken solcher Kohlen, welche bei
der Verkokung infolge Treibens einen starken Druck auf die Kammerwandungen ausüben,
auftretenden gefährlichen Nachteile zu verhüten, ohne daß eine Zumischung anderer
Kohlensorten erforderlich ist und ohne da.ß die Werteigenschaften der aus der Kohle
gewonnenen Erzeugnisse, insbesondere des Kokses,
nennenswert verschlechtert
werden. Die Erfindung besteht -im wesentlichen darin, daß solche treibende Köhle
so lange unter Vermeidung einer örtlichen Überhitzung auf etwa 300° C erhitzt wird,
bis sämtliche Teile diese Temperatur angenommen haben und die vorerhitzte Kohle
nach Einfüllen in eine Kokskammer in der üblichen Weise bei hohen Temperaturen ohne
schädlichen Treibdruck verkokt werden kann.The invention aims at the coking of such coals, which at
the coking exert a strong pressure on the chamber walls as a result of drifting,
to prevent dangerous disadvantages occurring without the addition of others
Coal types is required and without the value properties of the coal
obtained products, especially coke,
noticeably deteriorated
will. The invention consists essentially in the fact that such drifting caves
as long as it is heated to about 300 ° C while avoiding local overheating,
until all parts have reached this temperature and the preheated coal
after filling into a coke chamber in the usual way at high temperatures without
harmful driving pressure can be coked.
Es war bekannt, daß beim Erhitzen backender Kohle bis zu 300° C bei
Luftzutritt die backende Eigenschaft der Kohle aufgehoben wird und daß die Erhitzung
backender Kohle bei 300 bis 500° C unter Luftabschluß bei geeigneter Regelung,
im Laboratorium wenigstens, die blähende Eigenschaft. der Kohle so weit vernichtet,
daß ein nichtgeblähter, dichter Koks erhalten wird. Hiernach war, da trotz der vorstehend
geschilderten grundsätzlichen Unterschiede -zwischen blähender und treibender Kohle
sowohl dem Blähen als auch dem Treiben eine 'gemeinschaftliche Ursache zugrunde
liegt, nämlich die Bitumenzersetzung, anzunehmen, daß durch die Vorwärmung treibender
Kohle ebenso wie bei blähender die Backfähigkeit der Kohle wesentlich verschlechtert
werden würde. Überraschenderweise hat sich aber das Gegenteil gezeigt, daß nämlich
durch die erfindungsgemäße Vorwärmung nur die treibenden Eigenschaften der Kohle
beseitigt werden, ihre übrigen Verkokungseigenschaften aber im wesentlichen unberührt
bleiben, insbesondere auch die Güte des gewonnenen Kokses nicht merkbar verschlechtert
wird. Worauf diese eigenartige Erscheinung zurückzuführen ist, kann nicht mit Sicherheit
angegeben werden. Wahrscheinlich ist aber der Grund dafür in dem unterschiedlichen
Veihalten des Kohlebitumens zu suchen, das sich bei treibender Kohle sogar bei Erhitzung
über den plastischen Zustand hinaus noch nicht völlig zersetzt hat, so daß auch
die das Backen der Kohle bewirkenden Bitütnenteile wesentlich größere Widerstandskraft
gegen thermische Zersetzung besitzen, als dies bei blähender Kohle der Fall ist,
deren Bitumen schon restlos zersetzt ist, während sich die Kohle noch im plastischen
Zustande befindet. Es ist nicht unwahrscheinlich, daß sich bei blähender Kohle auch
das Backbitumen wesentlich leichter zersetzt als bei treibender Kohle, so daß bei
blähender Kohle eine Vorwärmung auf etwa 300' C schon eine Zersetzung des Backbitumens
herb°iführt, während dies, wie der- überraschende Erfolg der -Erfindung zeigt, bei
treibender Kohle offenbar nicht der Fall ist.It was known that when baked coal is heated up to 300 ° C if air is admitted, the baking property of the coal is canceled and that heating of baked coal at 300 to 500 ° C with the exclusion of air with suitable control, at least in the laboratory, the swelling property. destroyed the coal to such an extent that a non-expanded, dense coke is obtained. According to this, since, in spite of the above-described fundamental differences -between expanding and floating coal, both the expansion and the floating have a 'common cause, namely the decomposition of bitumen, it was to be assumed that the preheating of floating coal, as well as expanding coal, would make the coal bakeable would be significantly worsened. Surprisingly, however, the opposite has been shown, namely that only the driving properties of the coal are eliminated by the preheating according to the invention, but its other coking properties remain essentially unaffected, in particular the quality of the coke obtained is not noticeably impaired. What caused this strange appearance cannot be said with certainty. Probably the reason for this is to be sought in the different behavior of the coal bitumen, which in the case of floating coal has not yet completely decomposed even when heated beyond the plastic state, so that the bits that cause the coal to bake are also considerably more resistant to thermal decomposition than is the case with expanding coal, the bitumen of which has already completely decomposed while the coal is still in a plastic state. It is not unlikely that the backing bitumen decomposes much more easily with expanding coal than with floating coal, so that preheating to about 300 ° C causes the backing bitumen to decompose, while this, as the surprising success the invention shows that this is apparently not the case with floating coal.
Die angegebene Vorwärmungstemp:eratur von etwa 300° C ist als Höchstgrenze
anzusehen, die nicht überschritten werden darf; bei den meisten Kohlenarten wird
schon eine etwas niedrigere Vorwärmetemperatur genügen. In jedem Falle ist es aber
erforderlich, örtliche Erhitzungen der Kohle über 3oo° C zu vermeiden, da sonst
das Backvermögen der überhitzten Kohlenteile unweigerlich angegriffen und die Backfähigkeit
dieser Teile ganz erheblich herabgesetzt wird. Beispiel I Um den Einfluß der Verkokung!itemperatur
-auf das Auftreten von Treibdrücken zu untersuchen, wurde eine stark treibende Kohle
mit 4,85% Asche und r8,79% flüchtigen Bestandteilen bei verschiedenen Temperaturen
verkokt: a) Bei 700° C zeigte sich zwar noch kein Treiben, der erzeugte Koks war
aber sehr schwammig, porös und zerbrechlich, also für metallurgische Zwecke ungeeignet.The specified preheating temperature of approx. 300 ° C is the maximum limit
view that must not be exceeded; with most types of coal
a slightly lower preheating temperature is sufficient. In any case it is
It is necessary to avoid local heating of the coal above 300 ° C, otherwise
the baking ability of the overheated coal parts is inevitably attacked and the baking ability
these parts is reduced quite considerably. Example I To the influence of the coking temperature
- to examine the occurrence of propellant pressures, became a strongly propellant coal
with 4.85% ash and r8.79% volatile components at various temperatures
coked: a) At 700 ° C. there was no drift, which was the coke produced
but very spongy, porous and fragile, so unsuitable for metallurgical purposes.
b) Bei goo° C trat infolge Treibens eine Volumenvergrößerung des Kokskuchens
um 31 % ein; eine Verkokung in den üblichen Kokskammern war daher nicht durchführbar.b) At goo ° C there was an increase in volume of the coke cake as a result of drifting
by 31%; coking in the usual coking chambers was therefore not feasible.
c) Bei iooo bis izoo° C betrug die Volumenvergrößerung noch 2o bis
18%; auch hier war die Verkokung praktisch unmöglich, außerdem ergab sich ein sehr
kleinstückiger Koks.c) At 100 to 100 ° C, the increase in volume was still 20 to
18%; here, too, coking was practically impossible, and there was also a very good result
small pieces of coke.
Die gleiche Kohle wurde unter Vermeidung einer örtlichen Überhitzung
so lange auf etwa 300° C :erhitzt, bis sämtliche Teile diese Temperatur ,angenommen
hatten, und dann in der üblichen Weise bei höhen Temperaturen verkokt. Bei den gleichen
Verkokungstemperaturen, wie oben angegeben, von goo, iooo und I 1 oo° C war
kein Treiben festzustellen, eine Volumenvergrößerung traf vielmehr bei der Verkokung
nicht ein, der erzeugte Koks war ziemlich großstückig und für metallurgische Zwecke
-durchaus, verwendbar. Beispiel II Um das Maß der Treibdrücke festzustellen, wurde
eine englische Kohle mit 5,3z% Asche und. z1,31% flüchtigen Bestandteilen sowie
eine deutsche Kohle mit 7,50% Asche und 20,12% -flüchtigen Bestandteilen in-folgender
Weise untersucht: Von jeder Kohlensorte wurde i 'kg in einer feuerfesten Kachel
etwa i Stunde lang bei 25o° C vorgewärmt und die Kachel mit .einer ebenfalls i kg
der gleichen, aber :nicht vorgewärmten Kohle fassenden Kachel auf i ooo° C erhitzt.
Bei beiden Kohlenarten wurde die Kachel mit nicht vorgewärmter Kohle durch die bei
der Verkokung auftretenden Treibdrücke gesprengt, während dies bei den Kacheln mit
vorgewärmter Kohle nicht der Fall war. Außerdem zeigte sich
bei
deri vorgewärmten: Kohlen keine merkbare Volumenvergrößerung, während bei der nicht
vorgewärmten: Kohle jeder Sorte der Kökskuchm weit über den oberen Rand der Kachel
herausstand, die Kohle also eine beträchtliche Volumenvergrößerung erfahren hatte.
Der Vergleich des, erzeugten Koksces zeigte, daß die Güte dies Kokses aus vorgewärmter
Kohle nicht geringer war als die des Kokses aus nicht vorgewärmter Kohle. Bei beiden
Sorten handelte- es sich um, abgesehen von den treibenden Eigenschaften, ausgezeichnete
Kokskohlen, @ die in jedem Falle einen festen, dichten und großstückigen Koks ergaben.The same coal was heated to about 300 ° C., avoiding local overheating, until all parts had assumed this temperature, and then coked in the usual way at high temperatures. At the same coking temperatures, as indicated above, of goo, iooo and I 1 oo ° C no bustle was to determine an increase in volume hit rather not one in coke, the coke produced was quite large pieces, and for metallurgical purposes -durchaus usable. Example II In order to determine the extent of the driving pressures, an English coal with 5.3% ash and. 1.31% volatile constituents and a German coal with 7.50% ash and 20.12% volatile constituents were investigated in the following way: 1 kg of each type of coal was preheated for about 1 hour at 25o ° C. in a refractory tile and the tile with a tile that also contains 1 kg of the same, but: not preheated charcoal, is heated to 1,000 ° C. With both types of coal, the tile with non-preheated coal was blown up by the driving pressures occurring during coking, while this was not the case with the tiles with preheated coal. In addition, the preheated: coals showed no noticeable increase in volume, while the non-preheated: coal of every type had the Kökskuchm protruding far beyond the upper edge of the tile, so the coal had experienced a considerable increase in volume. Comparison of the coke produced showed that the quality of this coke made from preheated coal was no less than that of coke made from non-preheated coal. Both types were, apart from their driving properties, excellent coking coals, @ which in each case produced a solid, dense, and large-sized coke.